Роль котлов в промышленной теплоэнергетике
Компоновка и тепловая схема парового котла
Взаимное расположение газоходов и поверхностей нагрева.
Для произвольной поверхности:
D
Тепловосприятие: 0= — •(І"-І')= Обал = ф'(У"-¥').
У" Прод. В
Сгорания * к-ДМЗ
Уравнение теплопередачи: (^т =
B
Чччччччччччччччч-
Общее тепловосприятие: Qp -^бр = ^ Qб.
1
|
Q = т^ • (tст - 1 о) = q = а2 •(tо - -іР. ср.) => tст = [3] р. ср. + q • (т^+—) |
|
0 —> — ---------------------------------- н----------------------------------- . Ст р. ср. А. |
|
Q |
|
-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
Основная задача эксплуатации сводится к тому, чтобы І ст < І М
1) ^р. ср. нельзя, т. к. Ір. ср. — ДРп).
2) ^ нельзя, т. к. при ^ ^ ЦН.
3) |а2 ~ Wр0•cбр.
Требования к компоновке:
1) Поверхности с высокой температурой рабочей среды, размещать в месте с высокой температурой газов (Тір. с. ^ Т ^г).
2) Осуществлять противоточную схему движения (Діпрот. > Діпрям.).
3) Выполнять требования обусловленные надёжностью работы металла труб (іст < іМЄт^и ). Тепловая схема котла:
|
|
Гидродинамика парового котла.
Для нормальной работы котла необходим надёжный теплоотвод от поверхности нагрева к рабочей среде, чтобы имело место неравенство Іст < і мопа^и . Условия охлаждения металла зависят от режима течения и структуры рабочей среды.
Характеристики движения потока:
О
Массовое паросодержание: Х =------ п—кг/кг.
0 п + 0 в
О 2
Массовая скорость: Wp = — кг/(м •с).
О о
Приведённые скорости воды и пара: '0 = в м/с, '0" = п м/с.
Р '• { р "• {
О
Скорость циркуляции: '0 = —— м/с.
Р "• ?
О д "
Скорость пароводяной смеси: 'см = —— = 'о' + 'о" = 'о • (1 + Х(------------- 1)) м/с.
|
V W { ф Ї ------- 2— = —2---------- = —, где ф = — - истинное паросодержание, а V + V ^ { С { |
Р см •f д '
|
П в |
Объёмное паросодержание: Р =
— - характеризует относительную скорость потоков ('п и 'см). Для подъёмных труб топочных С
Экранов 'п > 'см, поэтому в > ф.
1) С |Х * тр.
|
|
|
|
|
|
|
|
А) Вертикальный испарительный участок: |а2 = 276-103 |Та2 = 50-100 |
|
Та2 Ца2 |
Вода 1, Х < 20% 2 3 4
1 - Пузырьковый режим.
Йпуз ~ 1?2 мм. апуз = 0,34^Р0’43'Ч0’7, от обоих параметров степенная зависимость с различной кривизной.
С ТР * ^нас * |Опуз * 1Йпуз * Та2.
С ТЧ * ТКол-во пузырей * Та2.
2 - Снарядный режим.
Х2 > Х1.
3 - Стержневой.
Хз > 60%.
4 - Эмульсионный.
Х4 > 90%.
Дополнительное влияние здесь оказывает скорость потока:
|
Б) Горизонтальный испарительный участок: |
При засчёт разности плотностей воды и пара происходит расслоение смеси с захлёстыванием верхней образующей. Это приводит к перегреву и разрыву труб в
_______________________ |-ш. ------ ^ IТру5А результате длительного влияния усталостных
Напряжений.
При ' < 0,5 м/с происходит перегрев и пережог верхней образующей.
Для исключения пережога:
1) > 0,4.
Б
Ном
2) Защита слабонаклонных участков огнеупорным материалом (под).
